Dentro de este apartado vamos a hablar de los tratamientos a los que se puede someter una pieza de acero en estado ya sólido para mejorar alguna de sus propiedades. Básicamente estos tratamientos son de tres tipos, superficiales, térmicos y termoquímicos.

Tratamientos superficiales

 

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El principal inconveniente que presenta el acero como material de trabajo es su tendencia a oxidarse cuando entra en contacto con la atmósfera o con el agua. Por ello normalmente el acero ha de ser sometido a tratamientos superficiales que combatan esta carencia.

En esencia lo que hacen todos ellos es cubrir la pieza con una capa de material que o bien no se oxida o ya está oxidado pero no permite que la corrosión pase a capas interiores. Los tratamientos superficiales más habituales son:

• Cromado: recubrimiento embellecedor superficial para proteger de la oxidación.
• Galvanizado: recubrimiento superficial con zinc que se da al acero.
• Niquelado: similar al cromado.
• Pavonado: tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la tortillería, consiste en aplicar una capa superficial de óxido, con el que se cubren las piezas y se evita su corrosión.
• Pintura: recubrimiento protector, usado en estructuras, automóviles, barcos.

Tratamientos térmicos

 

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Mediante estos procesos se consigue modificar muy significativamente las propiedades mecánicas como dureza, tenacidad y resistencia mecánica del acero. En estos procesos no hay ninguna aportación de elementos químicos nuevos al material base.

Consisten en calentar el material a tratar hasta una temperatura inferior a la de fusión y mantenerlo en ella el tiempo suficiente como para que a lo largo de toda la pieza se alcance la misma temperatura, con el fin de homogeneizar el tamaño del grano, o para modificar los microconstituyentes del material. Posteriormente el material puede ser enfriado a diferentes velocidades, según el tipo tratamiento que se quiera realizar. Para conseguir distintas velocidades de enfriamiento, se somete al material a un baño en agua o aceite, en calma o con agitadores, o se deja a la pieza en el interior del horno apagado a que se vaya enfriando.

Hay distintos tipos de tratamientos térmicos que se aplican al acero (serán más profundamente tratados en Tecnología II):Temple, revenido, recocido y normalizado, con ellos se consigue mejora la resistencia a la tracción, disminuir la acritud, elevar la tensión de rotura, y eliminar las tensiones internas.

 

Tratamientos termoquímicos

 

En ocasiones se demandan materiales que tengan propiedades contradictorias como es por ejemplo que presenten elevada resiliencia y dureza (cigüeñales, pistones, levas,…), para ello se trata de que el alma de las piezas absorba los impactos y que la zona superficial sea la que acometa la dureza.

En estos casos se modifica superficialmente la composición de los materiales sin que afecte a su composición interna, sometiéndoles a tratamientos termoquímicos. Estos se llevan a cabo en recipientes herméticos, elevando la temperatura por debajo de la de fusión y en presencia de algún elemento que se difunda hacia el interior del material base de la pieza a tratar, dependiendo de cual sea este material se distinguen los siguientes tratamientos:

• Cementación con carbono: se suelen emplear sólidos como el carbón o líquidos como cianuro sódico (CNNa), o gases como mezclas de monóxido de carbono y metano.
• Nitruración con nitrógeno: se alcanzan temperaturas alrededor de los 500ºC y en el seno de una atmósfera de amoniaco (NH3), los átomos de nitrógeno se asocian con elementos constituyentes de la aleación como el cromo constituyéndose compuestos extraordinariamente duros.
• Cianuración: en este tratamiento se alcanzan temperaturas del orden de 850ºC y los elementos que se difunden son: cianuro sódico, cloro y carbonato sódico.
• Sulfinización: se eleva a temperatura hasta 600ºC y se somete a la pieza a tratar a un baño de sales ricas en azufre, combinándose este elemento superficialmente con la pieza a tratar obteniéndose una extraordinaria dureza superficial.

En ocasiones después de un tratamiento termoquímico, se suele aplicar un temple superficial para aumentar la resiliencia de la pieza y disminuir sus tensiones internas.